El ajolote, un anfibio mexicano, es conocido mundialmente por su capacidad extraordinaria para formar nuevamente patas, cola, partes del corazón e incluso porciones de su cerebro.
Un grupo de científicos dirigido por la Universidad de Harvard en los Estados Unidos reveló cómo ese animal activa células madre en todo su cuerpo para volver a formar extremidades completas.
El descubrimiento, que fue publicado en la revista Cell, sorprende a la comunidad científica y despierta esperanza para la medicina del futuro.
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“Estoy muy emocionada de presentar el trabajo de nuestro laboratorio y nuestros colaboradores, en el que descubrimos que los ajolotes utilizan la señalización de la adrenalina para regenerar sus extremidades”, señaló la bióloga regenerativa y líder del estudio Jessica Whited.
“Esperamos poder trasladar nuestros hallazgos a los mamíferos, incluidos los seres humanos, en el futuro”. Ahora saben que la pérdida de una extremidad desencadena una respuesta de activación en todo el cuerpo del ajolote que inicia la regeneración.
Whited trabajó con treinta investigadores del Departamento de Biología Regenerativa y Células Madre y colegas del Instituto Broad, que depende de Harvard y el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).
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¿Qué es el ajolote y por qué lo estudian tanto?
El ajolote tiene branquias externas, piel lisa y suele parecer siempre “sonriente”. Vive en agua dulce y rara vez finaliza su etapa larval, lo que le permite conservar sus capacidades regenerativas a lo largo de la vida.
A diferencia de los humanos y de casi todos los animales, el ajolote puede reconstruir porciones amplias de su cuerpo, como patas, cola, parte del corazón o hasta segmentos del cerebro perdidos. Este rasgo único lo convierte en un modelo insustituible para estudiar la regeneración.
Los científicos buscaban pistas que expliquen cómo activa procesos celulares tan complejos. El objetivo principal de los investigadores de Harvard fue “describir el proceso completo de activación de las células madre y progenitoras tras una herida, y cómo reprograman su estructura genética para iniciar la regeneración”.
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Además de su valor biológico, el ajolote enfrenta riesgo de extinción en la naturaleza, lo que motiva investigaciones que ayudan a protegerlo mientras se descubren mecanismos potencialmente útiles para los humanos.
¿Cómo logra regenerarse?
Los investigadores identificaron un mecanismo coordinado por el sistema nervioso simpático, responsable de la llamada respuesta de “lucha o huida”.
Demostraron la importancia de la hormona de señalización del estrés, la adrenalina, para preparar a las células para la regeneración.
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Cuando un ajolote pierde una extremidad, genera un “blastema”, una masa formada por células precursoras capaces de convertirse en cualquier tipo de tejido necesario.
Los análisis del grupo encontraron que la activación celular ocurre en el organismo completo, incluso en áreas que no sufrieron la lesión. El equipo remarcó que esa actividad celular sistémica prepara a las otras extremidades para regenerarse más rápido, una respuesta que brinda ventajas al ajolote en la naturaleza, donde enfrentar depredadores y perder partes del cuerpo es frecuente.
“El animal parece formar una memoria a corto plazo de la lesión en todo el cuerpo”, mencionó Duygu Payzin-Dogru, coautora del estudio, quien está desarrollando su postdoctorado sobre el tema.
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Las células reorganizan su ADN para facilitar encender los genes regenerativos cuando haga falta. Ese “estado de preparación” solo dura algunos ciclos de división celular, ya que implica mucho gasto de energía. Después de un mes, ya no existe diferencia en la velocidad de regeneración.
El proceso involucra dos rutas principales: una señalización alfa-adrenérgica que “prepara” células alejadas, y una beta-adrenérgica que promueve el crecimiento en la parte lesionada. En paralelo, la vía “mTOR”, una proteína que regula el crecimiento y la reparación de tejidos, se activa en todo momento.
Qué implican los resultados
El experimento demuestra que la regeneración del ajolote depende de la coordinación de señales químicas y genéticas, activadas por el estrés agudo y controladas por hormonas presentes en muchos vertebrados, incluidas las personas.
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Los investigadores dejaron en claro que actualmente “los ajolotes pueden regenerar extremidades completas, pero los mamíferos no pueden”. También indicaron que controles genéticos y moleculares en el organismo de los mamíferos “restringen la capacidad regenerativa natural”.
Pero resaltaron: “Esto nos indica que podríamos aprovechar algunos mecanismos encontrados en el ajolote para mejorar la regeneración en humanos. Tenemos algunos de los mismos componentes y solo necesitamos encontrar la forma correcta de implementarlos”.